城市地表湍流觀測(cè)數(shù)據(jù)的后處理及質(zhì)量控制

doi:10.3969/2012jms.0116

首頁(yè) > 過(guò)刊瀏覽>2013年第33卷第2期 >153-159. DOI:10.3969/2012jms.0116

城市地表湍流觀測(cè)數(shù)據(jù)的后處理及質(zhì)量控制
DOI:
                        10.3969/2012jms.0116
                    
CSTR:
                        
                    
作者:
                        
                        
                    
作者單位:
作者簡(jiǎn)介:
通訊作者:
中圖分類號(hào):
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41005012;40905004;40905002);重慶市科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(CSTC,2011AC7167);江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程(PAPD)項(xiàng)目

The post-processing and quality control of the urban boundary layer turbulence observation

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摘要:

渦動(dòng)相關(guān)儀基于其觀測(cè)原理,要求觀測(cè)儀器所在地表平坦均勻,并要求湍流平穩(wěn)及充分發(fā)展等。為了準(zhǔn)確合理的運(yùn)用觀測(cè)數(shù)據(jù),必須對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的后處理及質(zhì)量控制,城市復(fù)雜非均勻下墊面上的湍流觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理及質(zhì)量控制更為重要。本文對(duì)2010年7月25日—8月5日架設(shè)在南京市委黨校33 m高度上的渦動(dòng)相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了包括野點(diǎn)的剔除、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)修正、WPL修正以及夜里靜穩(wěn)條件下的修正等后處理及質(zhì)量控制。結(jié)果表明:由于觀測(cè)期間天氣狀況較好,本次觀測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量相對(duì)較好,從而野點(diǎn)值剔除,對(duì)地表感熱和潛熱通量測(cè)量結(jié)果影響甚微。使用二次坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)及平面擬合方法的結(jié)果對(duì)通量影響較為一致。而且,為了潛熱和CO₂通量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,空氣密度效應(yīng)訂正是必須的。本文觀測(cè)數(shù)據(jù)基于夏季城市下墊面,所有時(shí)次湍流呈現(xiàn)不穩(wěn)定層結(jié),經(jīng)過(guò)WPL訂正,CO₂通量增幅為6.5%,潛熱通量增幅為12%;觀測(cè)期間風(fēng)速不大,主要風(fēng)頻方向上觀測(cè)點(diǎn)附近無(wú)明顯高大建筑,且觀測(cè)點(diǎn)位置較高,σ_u,v,w/u_*與-z/L基本上滿足1/3次方律。經(jīng)湍流平穩(wěn)性IST檢驗(yàn),感熱及動(dòng)量通量質(zhì)量較好。

Abstract:

Based on the observation principle of the eddy covariance (EC) system, an even flat surface, fully developed and smooth turbulence are necessary. In order to obtain surface fluxes, especially for the heterogeneous urban surface, the corrections are considerably necessary. This paper disposes the EC data from vortex dynamic related instruments of 33 meters high at Nanjing Municipal Party School station from July 25, 2010 to August 5, 2010 for post-processing and quality control. Results show that after eliminating outlier values, plane fitting and coordinate rotation corrections have a negligible effect on the surface sensible heat and latent heat fluxes in stable observation condition. The air density correction (WPL correction) should be applied, which is important to the accuracy of water vapor and CO₂ fluxes. As the observation data is based on the summer city surface, turbulence at all time levels is practically unstable. After the WPL corrections, the CO₂ flux increased by 6.5% and the latent heat flux ascended by 12%. Due to lack of high buildings around the high observation site in mainly wind frequency and low wind velocity in that period, the observed σ_u,v,w/u_* and-z/L values basically satisfy the one-third power law. The turbulent stationary test guaranteed that the quality of turbulent flux data is encouraging.

參考文獻(xiàn)

相似文獻(xiàn)

引證文獻(xiàn)

引用本文

王詠薇,王雪倩,胡楠,杜欽,劉壽東.城市地表湍流觀測(cè)數(shù)據(jù)的后處理及質(zhì)量控制.氣象科學(xué),2013,33(2):153-159 WANG Yongwei, WANG Xueqian, HU Nan, DU Qin, LIU Shoudong. The post-processing and quality control of the urban boundary layer turbulence observation. Journal of the Meteorological Sciences,2013,33(2):153-159

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收稿日期:2011-11-21
最后修改日期:2012-05-27
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在線發(fā)布日期: 2013-04-25
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